前言
上一篇文章《Java单元测试技巧之PowerMock》除了介绍单元测试基础知识外,主要介绍了“为什么要编写单元测试”。很多同学读完后,还是不能快速地编写单元测试用例。而这篇文章,立足于“如何来编写单元测试用例”,能够让同学们“有章可循”,能快速地编写出单元测试用例。
1.编写单元测试用例
1.1.测试框架简介
Mockito是一个单元测试模拟框架,可以让你写出优雅、简洁的单元测试代码。Mockito采用了模拟技术,模拟了一些在应用中依赖的复杂对象,从而把测试对象和依赖对象隔离开来。
PowerMock是一个单元测试模拟框架,是在其它单元测试模拟框架的基础上做出扩展。 通过提供定制的类加载器以及一些字节码篡改技术的应用,PowerMock实现了对静态方法、构造方法、私有方法以及final方法的模拟支持等强大的功能。但是,正因为PowerMock进行了字节码篡改,导致部分单元测试用例并不被JaCoco统计覆盖率。
通过作者多年单元测试的编写经验,优先推荐使用Mockito提供的功能;只有在Mockito提供的功能不能满足需求时,才会采用PowerMock提供的功能;但是,不推荐使用影响JaCoco统计覆盖率的PowerMock功能。在本文中,我们也不会对影响JaCoco统计覆盖率的PowerMock功能进行介绍。
下面,将以Mockito为主、以PowerMock为辅,介绍一下如何编写单元测试用例。
1.2.测试框架引入
为了引入Mockito和PowerMock包,需要在maven项目的pom.xml文件中加入以下包依赖:
其中,powermock.version为2.0.9,为当前的最新版本,可根据实际情况修改。在PowerMock包中,已经包含了对应的Mockito和JUnit包,所以无需单独引入Mockito和JUnit包。
1.3.典型代码案例
一个典型的服务代码案例如下:
/** * 用户服务类 */ @Service public class UserService { /** 服务相关 */ /** 用户DAO */ @Autowired private UserDAO userDAO; /** 标识生成器 */ @Autowired private IdGenerator idGenerator; /** 参数相关 */ /** 可以修改 */ @Value("${userService.canModify}") private Boolean canModify; /** * 创建用户 * * @param userCreate 用户创建 * @return 用户标识 */ public Long createUser(UserVO userCreate) { // 获取用户标识 Long userId = userDAO.getIdByName(userCreate.getName()); // 根据存在处理 // 根据存在处理: 不存在则创建 if (Objects.isNull(userId)) { userId = idGenerator.next(); UserDO create = new UserDO(); create.setId(userId); create.setName(userCreate.getName()); userDAO.create(create); } // 根据存在处理: 已存在可修改 else if (Boolean.TRUE.equals(canModify)) { UserDO modify = new UserDO(); modify.setId(userId); modify.setName(userCreate.getName()); userDAO.modify(modify); } // 根据存在处理: 已存在禁修改 else { throw new UnsupportedOperationException("不支持修改"); } // 返回用户标识 return userId; } }
1.4.测试用例编写
采用Mockito和PowerMock单元测试模拟框架,编写的单元测试用例如下:
UserServiceTest.java:
/** * 用户服务测试类 */ @RunWith(PowerMockRunner.class) public class UserServiceTest { /** 模拟依赖对象 */ /** 用户DAO */ @Mock private UserDAO userDAO; /** 标识生成器 */ @Mock private IdGenerator idGenerator; /** 定义被测对象 */ /** 用户服务 */ @InjectMocks private UserService userService; /** * 在测试之前 */ @Before public void beforeTest() { // 注入依赖对象 Whitebox.setInternalState(userService, "canModify", Boolean.TRUE); } /** * 测试: 创建用户-新 */ @Test public void testCreateUserWithNew() { // 模拟依赖方法 // 模拟依赖方法: userDAO.getByName Mockito.doReturn(null).when(userDAO).getIdByName(Mockito.anyString()); // 模拟依赖方法: idGenerator.next Long userId = 1L; Mockito.doReturn(userId).when(idGenerator).next(); // 调用被测方法 String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userCreateVO.json"); UserVO userCreate = JSON.parseObject(text, UserVO.class); Assert.assertEquals("用户标识不一致", userId, userService.createUser(userCreate)); // 验证依赖方法 // 验证依赖方法: userDAO.getByName Mockito.verify(userDAO).getIdByName(userCreate.getName()); // 验证依赖方法: idGenerator.next Mockito.verify(idGenerator).next(); // 验证依赖方法: userDAO.create ArgumentCaptor < UserDO> userCreateCaptor = ArgumentCaptor.forClass(UserDO.class); Mockito.verify(userDAO).create(userCreateCaptor.capture()); text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userCreateDO.json"); Assert.assertEquals("用户创建不一致", text, JSON.toJSONString(userCreateCaptor.getValue())); // 验证依赖对象 Mockito.verifyNoMoreInteractions(idGenerator, userDAO); } /** * 测试: 创建用户-旧 */ @Test public void testCreateUserWithOld() { // 模拟依赖方法 // 模拟依赖方法: userDAO.getByName Long userId = 1L; Mockito.doReturn(userId).when(userDAO).getIdByName(Mockito.anyString()); // 调用被测方法 String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userCreateVO.json"); UserVO userCreate = JSON.parseObject(text, UserVO.class); Assert.assertEquals("用户标识不一致", userId, userService.createUser(userCreate)); // 验证依赖方法 // 验证依赖方法: userDAO.getByName Mockito.verify(userDAO).getIdByName(userCreate.getName()); // 验证依赖方法: userDAO.modify ArgumentCaptor < UserDO> userModifyCaptor = ArgumentCaptor.forClass(UserDO.class); Mockito.verify(userDAO).modify(userModifyCaptor.capture()); text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userModifyDO.json"); Assert.assertEquals("用户修改不一致", text, JSON.toJSONString(userModifyCaptor.getValue())); // 验证依赖对象 Mockito.verifyNoInteractions(idGenerator); Mockito.verifyNoMoreInteractions(userDAO); } /** * 测试: 创建用户-异常 */ @Test public void testCreateUserWithException() { // 注入依赖对象 Whitebox.setInternalState(userService, "canModify", Boolean.FALSE); // 模拟依赖方法 // 模拟依赖方法: userDAO.getByName Long userId = 1L; Mockito.doReturn(userId).when(userDAO).getIdByName(Mockito.anyString()); // 调用被测方法 String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userCreateVO.json"); UserVO userCreate = JSON.parseObject(text, UserVO.class); UnsupportedOperationException exception = Assert.assertThrows("返回异常不一致", UnsupportedOperationException.class, () -> userService.createUser(userCreate)); Assert.assertEquals("异常消息不一致", "不支持修改", exception.getMessage()); } }
userCreateVO.json:
{"name":"test"}
userCreateDO.json:
{"id":1,"name":"test"}
userModifyDO.json:
{"id":1,"name":"test"}
通过执行以上测试用例,可以看到对源代码进行了100%的行覆盖。
2.测试用例编写流程
通过上一章编写Java类单元测试用例的实践,可以总结出以下Java类单元测试用例的编写流程:
单元测试用例编写流程
上面一共有3个测试用例,这里仅以测试用例testCreateUserWithNew(测试: 创建用户-新)为例说明。
2.1.定义对象阶段
第1步是定义对象阶段,主要包括定义被测对象、模拟依赖对象(类成员)、注入依赖对象(类成员)3大部分。
2.1.1.定义被测对象
在编写单元测试时,首先需要定义被测对象,或直接初始化、或通过Spy包装……其实,就是把被测试服务类进行实例化。
/** 定义被测对象 */ /** 用户服务 */ @InjectMocks private UserService userService;
2.1.2.模拟依赖对象(类成员)
在一个服务类中,我们定义了一些类成员对象——服务(Service)、数据访问对象(DAO)、参数(Value)等。在Spring框架中,这些类成员对象通过@Autowired、@Value等方式注入,它们可能涉及复杂的环境配置、依赖第三方接口服务……但是,在单元测试中,为了解除对这些类成员对象的依赖,我们需要对这些类成员对象进行模拟。
/** 模拟依赖对象 */ /** 用户DAO */ @Mock private UserDAO userDAO; /** 标识生成器 */ @Mock private IdGenerator idGenerator;
2.1.3.注入依赖对象(类成员)
当模拟完这些类成员对象后,我们需要把这些类成员对象注入到被测试类的实例中。以便在调用被测试方法时,可能使用这些类成员对象,而不至于抛出空指针异常。
/** 定义被测对象 */ /** 用户服务 */ @InjectMocks private UserService userService; /** * 在测试之前 */ @Before public void beforeTest() { // 注入依赖对象 Whitebox.setInternalState(userService, "canModify", Boolean.TRUE); }
2.2.模拟方法阶段
第2步是模拟方法阶段,主要包括模拟依赖对象(参数或返回值)、模拟依赖方法2大部分。
2.2.1.模拟依赖对象(参数或返回值)
通常,在调用一个方法时,需要先指定方法的参数,然后获取到方法的返回值。所以,在模拟方法之前,需要先模拟该方法的参数和返回值。
Long userId = 1L;
2.2.2.模拟依赖方法
在模拟完依赖的参数和返回值后,就可以利用Mockito和PowerMock的功能,进行依赖方法的模拟。如果依赖对象还有方法调用,还需要模拟这些依赖对象的方法。
// 模拟依赖方法 // 模拟依赖方法: userDAO.getByName Mockito.doReturn(null).when(userDAO).getIdByName(Mockito.anyString()); // 模拟依赖方法: idGenerator.next Mockito.doReturn(userId).when(idGenerator).next();
2.3.调用方法阶段
第3步是调用方法阶段,主要包括模拟依赖对象(参数)、调用被测方法、验证参数对象(返回值)3步。
2.3.1.模拟依赖对象(参数)
在调用被测方法之前,需要模拟被测方法的参数。如果这些参数还有方法调用,还需要模拟这些参数的方法。
String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userCreateVO.json"); UserVO userCreate = JSON.parseObject(text, UserVO.class);
2.3.2.调用被测方法
在准备好参数对象后,就可以调用被测试方法了。如果被测试方法有返回值,需要定义变量接收返回值;如果被测试方法要抛出异常,需要指定期望的异常。
userService.createUser(userCreate)
2.3.3.验证数据对象(返回值)
在调用被测试方法后,如果被测试方法有返回值,需要验证这个返回值是否符合预期;如果被测试方法要抛出异常,需要验证这个异常是否满足要求。
Assert.assertEquals("用户标识不一致", userId, userService.createUser(userCreate));
2.4.验证方法阶段
第4步是验证方法阶段,主要包括验证依赖方法、验证数据对象(参数)、验证依赖对象3步。
2.4.1.验证依赖方法
作为一个完整的测试用例,需要对每一个模拟的依赖方法调用进行验证。
// 验证依赖方法 // 验证依赖方法: userDAO.getByName Mockito.verify(userDAO).getIdByName(userCreate.getName()); // 验证依赖方法: idGenerator.next Mockito.verify(idGenerator).next(); // 验证依赖方法: userDAO.create ArgumentCaptor < UserDO> userCreateCaptor = ArgumentCaptor.forClass(UserDO.class); Mockito.verify(userDAO).create(userCreateCaptor.capture());
2.4.2.验证数据对象(参数)
对应一些模拟的依赖方法,有些参数对象是被测试方法内部生成的。为了验证代码逻辑的正确性,就需要对这些参数对象进行验证,看这些参数对象值是否符合预期。
text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userCreateDO.json"); Assert.assertEquals("用户创建不一致", text, JSON.toJSONString(userCreateCaptor.getValue()));
2.4.3.验证依赖对象
作为一个完整的测试用例,应该保证每一个模拟的依赖方法调用都进行了验证。正好,Mockito提供了一套方法,用于验证模拟对象所有方法调用都得到了验证。
// 验证依赖对象 Mockito.verifyNoMoreInteractions(idGenerator, userDAO);
3.定义被测对象
在编写单元测试时,首先需要定义被测对象,或直接初始化、或通过Spy包装……其实,就是把被测试服务类进行实例化。
3.1.直接构建对象
直接构建一个对象,总是简单又直接。
UserService userService = new UserService();
3.2.利用Mockito.spy方法
Mockito提供一个spy功能,用于拦截那些尚未实现或不期望被真实调用的方法,默认所有方法都是真实方法,除非主动去模拟对应方法。所以,利用spy功能来定义被测对象,适合于需要模拟被测类自身方法的情况,适用于普通类、接口和虚基类。
UserService userService = Mockito.spy(new UserService()); UserService userService = Mockito.spy(UserService.class); AbstractOssService ossService = Mockito.spy(AbstractOssService.class);
3.3.利用@Spy注解
@Spy注解跟Mockito.spy方法一样,可以用来定义被测对象,适合于需要模拟被测类自身方法的情况,适用于普通类、接口和虚基类。@Spy注解需要配合@RunWith注解使用。
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class CompanyServiceTest { @Spy private UserService userService = new UserService(); ... }
注意:@Spy注解对象需要初始化。如果是虚基类或接口,可以用Mockito.mock方法实例化。
3.4.利用@InjectMocks注解
@InjectMocks注解用来创建一个实例,并将其它对象(@Mock、@Spy或直接定义的对象)注入到该实例中。所以,@InjectMocks注解本身就可以用来定义被测对象。@InjectMocks注解需要配合@RunWith注解使用。
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class UserServiceTest { @InjectMocks private UserService userService; ... }
4.模拟依赖对象
在编写单元测试用例时,需要模拟各种依赖对象——类成员、方法参数和方法返回值。
4.1.直接构建对象
如果需要构建一个对象,最简单直接的方法就是——定义对象并赋值。
Long userId = 1L; String userName = "admin"; UserDO user = new User(); user.setId(userId); user.setName(userName); List < Long> userIdList = Arrays.asList(1L, 2L, 3L);
4.2.反序列化对象
如果对象字段或层级非常庞大,采用直接构建对象方法,可能会编写大量构建程序代码。这种情况,可以考虑反序列化对象,将会大大减少程序代码。由于JSON字符串可读性高,这里就以JSON为例,介绍反序列化对象。
反序列化模型对象:
String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "user.json"); UserDO user = JSON.parseObject(text, UserDO.class);
反序列化集合对象:
String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userList.json"); List < UserDO> userList = JSON.parseArray(text, UserDO.class);
反序列化映射对象:
String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userMap.json"); Map < Long, UserDO> userMap = JSON.parseObject(text, new TypeReference < Map < Long, UserDO>>() {});
4.3.利用Mockito.mock方法
Mockito提供一个mock功能,用于拦截那些尚未实现或不期望被真实调用的方法,默认所有方法都已被模拟——方法为空并返回默认值(null或0),除非主动执行doCallRealMethod或thenCallRealMethod操作,才能够调用真实的方法。
利用Mockito.mock方法模拟依赖对象,主要用于以下几种情形:
- 只使用类实例,不使用类属性;
- 类属性太多,但使用其中少量属性(可以mock属性返回值);
- 类是接口或虚基类,并不关心其具体实现类。
MockClass mockClass = Mockito.mock(MockClass.class); List < Long> userIdList = (List < Long>)Mockito.mock(List.class);
4.4.利用@Mock注解
@Mock注解跟Mockito.mock方法一样,可以用来模拟依赖对象,适用于普通类、接口和虚基类。@Mock注解需要配合@RunWith注解使用。
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class UserServiceTest { @Mock private UserDAO userDAO; ... }
4.5.利用Mockito.spy方法
Mockito.spy方法跟Mockito.mock方法功能相似,只是Mockito.spy方法默认所有方法都是真实方法,除非主动去模拟对应方法。
UserService userService = Mockito.spy(new UserService()); UserService userService = Mockito.spy(UserService.class); AbstractOssService ossService = Mockito.spy(AbstractOssService.class);
4.6.利用@Spy注解
@Spy注解跟Mockito.spy方法一样,可以用来模拟依赖对象,适用于普通类、接口和虚基类。@Spy注解需要配合@RunWith注解使用。
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class CompanyServiceTest { @Spy private UserService userService = new UserService(); ... }
注意:@Spy注解对象需要初始化。如果是虚基类或接口,可以用Mockito.mock方法实例化。
5.注入依赖对象
当模拟完这些类成员对象后,我们需要把这些类成员对象注入到被测试类的实例中。以便在调用被测试方法时,可能使用这些类成员对象,而不至于抛出空指针异常。
5.1.利用Setter方法注入
如果类定义了Setter方法,可以直接调用方法设置字段值。
userService.setMaxCount(100); userService.setUserDAO(userDAO);
5.2.利用ReflectionTestUtils.setField方法注入
JUnit提供ReflectionTestUtils.setField方法设置属性字段值。
ReflectionTestUtils.setField(userService, "maxCount", 100); ReflectionTestUtils.setField(userService, "userDAO", userDAO);
5.3.利用Whitebox.setInternalState方法注入
PowerMock提供Whitebox.setInternalState方法设置属性字段值。
Whitebox.setInternalState(userService, "maxCount", 100); Whitebox.setInternalState(userService, "userDAO", userDAO);
5.4.利用@InjectMocks注解注入
@InjectMocks注解用来创建一个实例,并将其它对象(@Mock、@Spy或直接定义的对象)注入到该实例中。@InjectMocks注解需要配合@RunWith注解使用。
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class UserServiceTest { @Mock private UserDAO userDAO; private Boolean canModify; @InjectMocks private UserService userService; ... }
5.5.设置静态常量字段值
有时候,我们需要对静态常量对象进行模拟,然后去验证是否执行了对应分支下的方法。比如:需要模拟Lombok的@Slf4j生成的log静态常量。但是,Whitebox.setInternalState方法和@InjectMocks注解并不支持设置静态常量,需要自己实现一个设置静态常量的方法:
public final class FieldHelper { public static void setStaticFinalField(Class< ?> clazz, String fieldName, Object fieldValue) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { Field field = clazz.getDeclaredField(fieldName); FieldUtils.removeFinalModifier(field); FieldUtils.writeStaticField(field, fieldValue, true); } }
具体使用方法如下:
FieldHelper.setStaticFinalField(UserService.class, "log", log);
注意:经过测试,该方法对于int、Integer等基础类型并不生效,应该是编译器常量优化导致。
6.模拟依赖方法
在模拟完依赖的参数和返回值后,就可以利用Mockito和PowerMock的功能,进行依赖方法的模拟。如果依赖对象还有方法调用,还需要模拟这些依赖对象的方法。
6.1.根据返回模拟方法
6.1.1.模拟无返回值方法
Mockito.doNothing().when(userDAO).delete(userId);
6.1.2.模拟方法单个返回值
Mockito.doReturn(user).when(userDAO).get(userId); Mockito.when(userDAO.get(userId)).thenReturn(user);
6.1.3.模拟方法多个返回值
直接列举出多个返回值:
Mockito.doReturn(record0, record1, record2, null).when(recordReader).read(); Mockito.when(recordReader.read()).thenReturn(record0, record1, record2, null);
转化列表为多个返回值:
List< Record> recordList = ...; Mockito.doReturn(recordList.get(0), recordList.subList(1, recordList.size()).toArray()).when(recordReader).read(); Mockito.when(recordReader.read()).thenReturn(recordList.get(0), recordList.subList(1, recordList.size()).toArray());
6.1.4.模拟方法定制返回值
可利用Answer定制方法返回值:
Map< Long, UserDO> userMap = ...; Mockito.doAnswer(invocation -> userMap.get(invocation.getArgument(0))) .when(userDAO).get(Mockito.anyLong()); Mockito.when(userDAO.get(Mockito.anyLong())) .thenReturn(invocation -> userMap.get(invocation.getArgument(0))); Mockito.when(userDAO.get(Mockito.anyLong())) .then(invocation -> userMap.get(invocation.getArgument(0)));
6.1.5.模拟方法抛出单个异常
指定单个异常类型:
Mockito.doThrow(PersistenceException.class).when(userDAO).get(Mockito.anyLong()); Mockito.when(userDAO.get(Mockito.anyLong())).thenThrow(PersistenceException.class);
指定单个异常对象:
Mockito.doThrow(exception).when(userDAO).get(Mockito.anyLong()); Mockito.when(userDAO.get(Mockito.anyLong())).thenThrow(exception);
6.1.6.模拟方法抛出多个异常
指定多个异常类型:
Mockito.doThrow(PersistenceException.class, RuntimeException.class).when(userDAO).get(Mockito.anyLong()); Mockito.when(userDAO.get(Mockito.anyLong())).thenThrow(PersistenceException.class, RuntimeException.class);
指定多个异常对象:
Mockito.doThrow(exception1, exception2).when(userDAO).get(Mockito.anyLong()); Mockito.when(userDAO.get(Mockito.anyLong())).thenThrow(exception1, exception2);
6.1.7.直接调用真实方法
Mockito.doCallRealMethod().when(userService).getUser(userId); Mockito.when(userService.getUser(userId)).thenCallRealMethod();
6.2.根据参数模拟方法
Mockito提供do-when语句和when-then语句模拟方法。
6.2.1.模拟无参数方法
对于无参数的方法模拟:
Mockito.doReturn(deleteCount).when(userDAO).deleteAll(); Mockito.when(userDAO.deleteAll()).thenReturn(deleteCount);
6.2.2.模拟指定参数方法
对于指定参数的方法模拟:
Mockito.doReturn(user).when(userDAO).get(userId); Mockito.when(userDAO.get(userId)).thenReturn(user);
6.2.3.模拟任意参数方法
在编写单元测试用例时,有时候并不关心传入参数的具体值,可以使用Mockito参数匹配器的any方法。Mockito提供了anyInt、anyLong、anyString、anyList、anySet、anyMap、any(Class clazz)等方法来表示任意值。
Mockito.doReturn(user).when(userDAO).get(Mockito.anyLong()); Mockito.when(userDAO.get(Mockito.anyLong())).thenReturn(user);
6.2.4.模拟可空参数方法
Mockito参数匹配器的any具体方法,并不能够匹配null对象。而Mockito提供一个nullable方法,可以匹配包含null对象的任意对象。此外,Mockito.any()方法也可以用来匹配可空参数。
Mockito.doReturn(user).when(userDAO) .queryCompany(Mockito.anyLong(), Mockito.nullable(Long.class)); Mockito.when(userDAO.queryCompany(Mockito.anyLong(), Mockito< Long>.any())) .thenReturn(user);
6.2.5.模拟必空参数方法
同样,如果要匹配null对象,可以使用isNull方法,或使用eq(null)。
Mockito.doReturn(user).when(userDAO).queryCompany(Mockito.anyLong(), Mockito.isNull()); Mockito.when(userDAO.queryCompany(Mockito.anyLong(), Mockito.eq(null))).thenReturn(user);
6.2.6.模拟不同参数方法
Mockito支持按不同的参数分别模拟同一方法。
Mockito.doReturn(user1).when(userDAO).get(1L); Mockito.doReturn(user2).when(userDAO).get(2L); ...
注意:如果一个参数满足多个模拟方法条件,会以最后一个模拟方法为准。
6.2.7.模拟可变参数方法
对于一些变长度参数方法,可以按实际参数个数进行模拟:
Mockito.when(userService.delete(Mockito.anyLong()).thenReturn(true); Mockito.when(userService.delete(1L, 2L, 3L).thenReturn(true);
也可以用Mockito.any()模拟一个通用匹配方法:
Mockito.when(userService.delete(Mockito.< Long>any()).thenReturn(true);
注意:Mockito.< T>any()并不等于Mockito.any(Class< T> type),前者可以匹配null和类型T的可变参数,后者只能匹配T必填参数。
6.3.模拟其它特殊方法
6.3.1.模拟final方法
PowerMock提供对final方法的模拟,方法跟模拟普通方法一样。但是,需要把对应的模拟类添加到@PrepareForTest注解中。
// 添加@PrepareForTest注解 @PrepareForTest({UserService.class}) // 跟模拟普通方法完全一致 Mockito.doReturn(userId).when(idGenerator).next(); Mockito.when(idGenerator.next()).thenReturn(userId);
6.3.2.模拟私有方法
PowerMock提供提对私有方法的模拟,但是需要把私有方法所在的类放在@PrepareForTest注解中。
PowerMockito.doReturn(true).when(UserService.class, "isSuper", userId); PowerMockito.when(UserService.class, "isSuper", userId).thenReturn(true);
6.3.3.模拟构造方法
PowerMock提供PowerMockito.whenNew方法来模拟构造方法,但是需要把使用构造方法的类放在@PrepareForTest注解中。
PowerMockito.whenNew(UserDO.class).withNoArguments().thenReturn(userDO); PowerMockito.whenNew(UserDO.class).withArguments(userId, userName).thenReturn(userDO);
6.3.4.模拟静态方法
PowerMock提供PowerMockito.mockStatic和PowerMockito.spy来模拟静态方法类,然后就可以模拟静态方法了。同样,需要把对应的模拟类添加到@PrepareForTest注解中。
// 模拟对应的类 PowerMockito.mockStatic(HttpHelper.class); PowerMockito.spy(HttpHelper.class); // 模拟对应的方法 PowerMockito.when(HttpHelper.httpPost(SERVER_URL)).thenReturn(response); PowerMockito.doReturn(response).when(HttpHelper.class, "httpPost", SERVER_URL); PowerMockito.when(HttpHelper.class, "httpPost", SERVER_URL).thenReturn(response);
注意:第一种方式不适用于PowerMockito.spy模拟的静态方法类。
7.调用被测方法
在准备好参数对象后,就可以调用被测试方法了。
如果把方法按访问权限分类,可以简单地分为有访问权限和无访问权限两种。但实际上,Java语言中提供了public、protected、private和缺失共4种权限修饰符,在不同的环境下又对应不同的访问权限。具体映射关系如下:
修饰符 |
本类 |
本包 |
子类 |
其它 |
public |
有 |
有 |
有 |
有 |
protected |
有 |
有 |
有 |
无 |
缺省 |
有 |
有 |
无 |
无 |
private |
有 |
无 |
无 |
无 |
下面,将根据有访问权限和无访问权限两种情况,来介绍如何调用被测方法。
7.1.调用构造方法
7.1.1.调用有访问权限的构造方法
可以直接调用有访问权限的构造方法。
UserDO user = new User(); UserDO user = new User(1L, "admin");
7.1.2.调用无访问权限的构造方法
调用无访问权限的构造方法,可以使用PowerMock提供的Whitebox.invokeConstructor方法。
Whitebox.invokeConstructor(NumberHelper.class); Whitebox.invokeConstructor(User.class, 1L, "admin");
备注:该方法也可以调用有访问权限的构造方法,但是不建议使用。
7.2.调用普通方法
7.2.1.调用有访问权限的普通方法
可以直接调用有访问权限的普通方法。
userService.deleteUser(userId); User user = userService.getUser(userId);
7.2.2.调用无权限访问的普通方法
调用无访问权限的普通方法,可以使用PowerMock提供的Whitebox.invokeMethod方法。
User user = (User)Whitebox.invokeMethod(userService, "isSuper", userId);
也可以使用PowerMock提供Whitebox.getMethod方法和PowerMockito.method方法,可以直接获取对应类方法对象。然后,通过Method的invoke方法,可以调用没有访问权限的方法。
Method method = Whitebox.getMethod(UserService.class, "isSuper", Long.class); Method method = PowerMockito.method(UserService.class, "isSuper", Long.class); User user = (User)method.invoke(userService, userId);
备注:该方法也可以调用有访问权限的普通方法,但是不建议使用。
7.3.调用静态方法
7.3.1.调用有权限访问的静态方法
可以直接调用有访问权限的静态方法。
boolean isPositive = NumberHelper.isPositive(-1);
7.3.2.调用无权限访问的静态方法
调用无权限访问的静态方法,可以使用PowerMock提供的Whitebox.invokeMethod方法。
String value = (String)Whitebox.invokeMethod(JSON.class, "toJSONString", object);
备注:该方法也可以调用有访问权限的静态方法,但是不建议使用。
8.验证依赖方法
在单元测试中,验证是确认模拟的依赖方法是否按照预期被调用或未调用的过程。Mockito提供了许多方法来验证依赖方法调用,给我们编写单元测试用例带来了很大的帮助。
8.1.根据参数验证方法调用
8.1.1.验证无参数方法调用
Mockito.verify(userDAO).deleteAll();
8.1.2.验证指定参数方法调用
Mockito.verify(userDAO).delete(userId); Mockito.verify(userDAO).delete(Mockito.eq(userId));
8.1.3.验证任意参数方法调用
Mockito.verify(userDAO).delete(Mockito.anyLong());
8.1.4.验证可空参数方法调用
Mockito.verify(userDAO).queryCompany(Mockito.anyLong(), Mockito.nullable(Long.class));
8.1.5.验证必空参数方法调用
Mockito.verify(userDAO).queryCompany(Mockito.anyLong(), Mockito.isNull());
8.1.6.验证可变参数方法调用
对于一些变长度参数方法,可以按实际参数个数进行验证:
Mockito.verify(userService).delete(Mockito.any(Long.class)); Mockito.verify(userService).delete(1L, 2L, 3L);
也可以用Mockito.any()进行通用验证:
Mockito.verify(userService).delete(Mockito.< Long>any());
8.2.验证方法调用次数
8.2.1.验证方法默认调用1次
Mockito.verify(userDAO).delete(userId);
8.2.2.验证方法从不调用
Mockito.verify(userDAO, Mockito.never()).delete(userId);
8.2.3.验证方法调用n次
Mockito.verify(userDAO, Mockito.times(n)).delete(userId);
8.2.4.验证方法调用至少1次
Mockito.verify(userDAO, Mockito.atLeastOnce()).delete(userId);
8.2.5.验证方法调用至少n次
Mockito.verify(userDAO, Mockito.atLeast(n)).delete(userId);
8.2.2.验证方法调用最多1次
Mockito.verify(userDAO, Mockito.atMostOnce()).delete(userId);
8.2.6.验证方法调用最多n次
Mockito.verify(userDAO, Mockito.atMost(n)).delete(userId);
8.2.7.验证方法调用指定n次
Mockito允许按顺序进行验证方法调用,未被验证到的方法调用将不会被标记为已验证。
Mockito.verify(userDAO, Mockito.call(n)).delete(userId);
8.2.8.验证对象及其方法调用1次
用于验证对象及其方法调用1次,如果该对象还有别的方法被调用或者该方法调用了多次,都将导致验证方法调用失败。
Mockito.verify(userDAO, Mockito.only()).delete(userId);
相当于:
Mockito.verify(userDAO).delete(userId); Mockito.verifyNoMoreInteractions(userDAO);
8.3.验证方法调用并捕获参数值
Mockito提供ArgumentCaptor类来捕获参数值,通过调用forClass(Class< T> clazz)方法来构建一个ArgumentCaptor对象,然后在验证方法调用时来捕获参数,最后获取到捕获的参数值并验证。如果一个方法有多个参数都要捕获并验证,那就需要创建多个ArgumentCaptor对象。
ArgumentCaptor的主要接口方法:
- capture方法,用于捕获方法参数;
- getValue方法,用于获取捕获的参数值,如果捕获了多个参数值,该方法只返回最后一个参数值;
- getAllValues方法,用户获取捕获的所有参数值。
8.3.1.使用ArgumentCaptor.forClass方法定义参数捕获器
在测试用例方法中,直接使用ArgumentCaptor.forClass方法定义参数捕获器。
注意:定义泛型类的参数捕获器时,存在强制类型转化,会引起编译器警告。
8.3.2.使用@Captor注解定义参数捕获器
也可以用Mockito提供的@Captor注解,在测试用例类中定义参数捕获器。
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class UserServiceTest { @Captor private ArgumentCaptor< UserDO> userCaptor; @Test public void testModifyUser() { ... Mockito.verify(userDAO).modify(userCaptor.capture()); UserDO user = userCaptor.getValue(); } }
注意:定义泛型类的参数捕获器时,由于是Mockito自行初始化,不会引起编译器告警。
8.3.3.捕获多次方法调用的参数值列表
8.4.验证其它特殊方法
8.4.1.验证final方法调用
final方法的验证跟普通方法类似,这里不再累述。
8.4.2.验证私有方法调用
PowerMockito提供verifyPrivate方法验证私有方法调用。
PowerMockito.verifyPrivate(myClass, times(1)).invoke("unload", any(List.class));
8.4.3.验证构造方法调用
PowerMockito提供verifyNew方法验证构造方法调用。
PowerMockito.verifyNew(MockClass.class).withNoArguments(); PowerMockito.verifyNew(MockClass.class).withArguments(someArgs);
8.4.4.验证静态方法调用
PowerMockito提供verifyStatic方法验证静态方法调用。
PowerMockito.verifyStatic(StringUtils.class); StringUtils.isEmpty(string);
9.验证数据对象
JUnit测试框架中Assert类就是断言工具类,主要验证单元测试中实际数据对象与期望数据对象一致。在调用被测方法时,需要对返回值和异常进行验证;在验证方法调用时,也需要对捕获的参数值进行验证。
9.1.验证数据对象空值
9.1.1.验证数据对象为空
通过JUnit提供的Assert.assertNull方法验证数据对象为空。
Assert.assertNull("用户标识必须为空", userId);
9.1.2.验证数据对象非空
通过JUnit提供的Assert.assertNotNull方法验证数据对象非空。
Assert.assertNotNull("用户标识不能为空", userId);
9.2.验证数据对象布尔值
9.2.1.验证数据对象为真
通过JUnit提供的Assert.assertTrue方法验证数据对象为真。
Assert.assertTrue("返回值必须为真", NumberHelper.isPositive(1));
9.2.2.验证数据对象为假
通过JUnit提供的Assert.assertFalse方法验证数据对象为假。
Assert.assertFalse("返回值必须为假", NumberHelper.isPositive(-1));
9.3.验证数据对象引用
在单元测试用例中,对于一些参数或返回值对象,不需要验证对象具体取值,只需要验证对象引用是否一致。
9.3.1.验证数据对象一致
JUnit提供的Assert.assertSame方法验证数据对象一致。
UserDO expectedUser = ...; Mockito.doReturn(expectedUser).when(userDAO).get(userId); UserDO actualUser = userService.getUser(userId); Assert.assertSame("用户必须一致", expectedUser, actualUser);
9.3.1.验证数据对象不一致
JUnit提供的Assert.assertNotSame方法验证数据对象一致。
UserDO expectedUser = ...; Mockito.doReturn(expectedUser).when(userDAO).get(userId); UserDO actualUser = userService.getUser(otherUserId); Assert.assertNotSame("用户不能一致", expectedUser, actualUser);
9.4.验证数据对象值
JUnit提供Assert.assertEquals、Assert.assertNotEquals、Assert.assertArrayEquals方法组,可以用来验证数据对象值是否相等。
9.4.1.验证简单数据对象
对于简单数据对象(比如:基础类型、包装类型、实现了equals的数据类型……),可以直接通过JUnit的Assert.assertEquals和Assert.assertNotEquals方法组进行验证。
Assert.assertNotEquals("用户名称不一致", "admin", userName); Assert.assertEquals("账户金额不一致", 10000.0D, accountAmount, 1E-6D);
9.4.2.验证简单数组或集合对象
对于简单数组对象(比如:基础类型、包装类型、实现了equals的数据类型……),可以直接通过JUnit的Assert.assertArrayEquals方法组进行验证。对于简单集合对象,也可以通过Assert.assertEquals方法验证。
Long[] userIds = ...; Assert.assertArrayEquals("用户标识列表不一致", new Long[] {1L, 2L, 3L}, userIds); List< Long> userIdList = ...; Assert.assertEquals("用户标识列表不一致", Arrays.asList(1L, 2L, 3L), userIdList);
9.4.3.验证复杂数据对象
对于复杂的JavaBean数据对象,需要验证JavaBean数据对象的每一个属性字段。
UserDO user = ...; Assert.assertEquals("用户标识不一致", Long.valueOf(1L), user.getId()); Assert.assertEquals("用户名称不一致", "admin", user.getName()); Assert.assertEquals("用户公司标识不一致", Long.valueOf(1L), user.getCompany().getId()); ...
9.4.4.验证复杂数组或集合对象
对于复杂的JavaBean数组和集合对象,需要先展开数组和集合对象中每一个JavaBean数据对象,然后验证JavaBean数据对象的每一个属性字段。
List< UserDO> expectedUserList = ...; List< UserDO> actualUserList = ...; Assert.assertEquals("用户列表长度不一致", expectedUserList.size(), actualUserList.size()); UserDO[] expectedUsers = expectedUserList.toArray(new UserDO[0]); UserDO[] actualUsers = actualUserList.toArray(new UserDO[0]); for (int i = 0; i < actualUsers.length; i++) { Assert.assertEquals(String.format("用户(%s)标识不一致", i), expectedUsers[i].getId(), actualUsers[i].getId()); Assert.assertEquals(String.format("用户(%s)名称不一致", i), expectedUsers[i].getName(), actualUsers[i].getName()); Assert.assertEquals("用户公司标识不一致", expectedUsers[i].getCompany().getId(), actualUsers[i].getCompany().getId()); ... }
9.4.5.通过序列化验证数据对象
如上一节例子所示,当数据对象过于复杂时,如果采用Assert.assertEquals依次验证每个JavaBean对象、验证每一个属性字段,测试用例的代码量将会非常庞大。这里,推荐使用序列化手段简化数据对象的验证,比如利用JSON.toJSONString方法把复杂的数据对象转化为字符串,然后再使用Assert.assertEquals方法进行验证字符串。但是,序列化值必须具备有序性、一致性和可读性。
List< UserDO> userList = ...; String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userList.json"); Assert.assertEquals("用户列表不一致", text, JSON.toJSONString(userList));
通常使用JSON.toJSONString方法把Map对象转化为字符串,其中key-value的顺序具有不确定性,无法用于验证两个对象是否一致。这里,JSON提供序列化选项SerializerFeature.MapSortField(映射排序字段),可以用于保证序列化后的key-value的有序性。
Map< Long, Map< String, Object>> userMap = ...; String text = ResourceHelper.getResourceAsString(getClass(), "userMap.json"); Assert.assertEquals("用户映射不一致", text, JSON.toJSONString(userMap, SerializerFeature.MapSortField));
9.4.6.验证数据对象私有属性字段
有时候,单元测试用例需要对复杂对象的私有属性字段进行验证。而PowerMockito提供的Whitebox.getInternalState方法,获取轻松地获取到私有属性字段值。
MapperScannerConfigurer configurer = myBatisConfiguration.buildMapperScannerConfigurer(); Assert.assertEquals("基础包不一致", "com.alibaba.example", Whitebox.getInternalState(configurer, "basePackage"));
9.5.验证异常对象内容
异常作为Java语言的重要特性,是Java语言健壮性的重要体现。捕获并验证异常数据内容,也是测试用例的一种。
9.5.1.通过@Test注解验证异常对象
JUnit的注解@Test提供了一个expected属性,可以指定一个期望的异常类型,用来捕获并验证异常。但是,这种方式只能验证异常类型,并不能验证异常原因和消息。
@Test(expected = ExampleException.class) public void testGetUser() { // 模拟依赖方法 Mockito.doReturn(null).when(userDAO).get(userId); // 调用被测方法 userService.getUser(userId); }
9.5.2.通过@Rule注解验证异常对象
如果想要验证异常原因和消息,就需求采用@Rule注解定义ExpectedException对象,然后在测试方法的前面声明要捕获的异常类型、原因和消息。
@Rule private ExpectedException exception = ExpectedException.none(); @Test public void testGetUser() { // 模拟依赖方法 Long userId = 123L; Mockito.doReturn(null).when(userDAO).get(userId); // 调用被测方法 exception.expect(ExampleException.class); exception.expectMessage(String.format("用户(%s)不存在", userId)); userService.getUser(userId); }
9.5.3.通过Assert.assertThrows验证异常对象
在最新版的JUnit中,提供了一个更为简洁的异常验证方式——Assert.assertThrows方法。
@Test public void testGetUser() { // 模拟依赖方法 Long userId = 123L; Mockito.doReturn(null).when(userDAO).get(userId); // 调用被测方法 ExampleException exception = Assert.assertThrows("异常类型不一致", ExampleException.class, () -> userService.getUser(userId)); Assert.assertEquals("异常消息不一致", "处理异常", exception.getMessage()); }
10.验证依赖对象
10.1.验证模拟对象没有任何方法调用
Mockito提供了verifyNoInteractions方法,可以验证模拟对象在被测试方法中没有任何调用。
Mockito.verifyNoInteractions(idGenerator, userDAO);
10.2.验证模拟对象没有更多方法调用
Mockito提供了verifyNoMoreInteractions方法,在验证模拟对象所有方法调用后使用,可以验证模拟对象所有方法调用是否都得到验证。如果模拟对象存在任何未验证的方法调用,就会抛出NoInteractionsWanted异常。
Mockito.verifyNoMoreInteractions(idGenerator, userDAO);
备注:Mockito的verifyZeroInteractions方法与verifyNoMoreInteractions方法功能相同,但是目前前者已经被废弃。
10.3.清除模拟对象所有方法调用标记
在编写单元测试用例时,为了减少单元测试用例数和代码量,可以把多组参数定义在同一个单元测试用例中,然后用for循环依次执行每一组参数的被测方法调用。为了避免上一次测试的方法调用影响下一次测试的方法调用验证,最好使用Mockito提供clearInvocations方法清除上一次的方法调用。
// 清除所有对象调用 Mockito.clearInvocations(); // 清除指定对象调用 Mockito.clearInvocations(idGenerator, userDAO);
11.典型案例分析
这里,只收集了几个经典案例,解决了特定环境下的特定问题。
11.1.测试框架特性导致问题
在编写单元测试用例时,或多或少会遇到一些问题,大多数是由于对测试框架特性不熟悉导致,比如:
- Mockito不支持对静态方法、构造方法、final方法、私有方法的模拟;
- Mockito的any相关的参数匹配方法并不支持可空参数和空参数;
- 采用Mockito的参数匹配方法时,其它参数不能直接用常量或变量,必须使用Mockito的eq方法;
- 使用when-then语句模拟Spy对象方法会先执行真实方法,应该使用do-when语句;
- PowerMock对静态方法、构造方法、final方法、私有方法的模拟需要把对应的类添加到@PrepareForTest注解中;
- PowerMock模拟JDK的静态方法、构造方法、final方法、私有方法时,需要把使用这些方法的类加入到@PrepareForTest注解中,从而导致单元测试覆盖率不被统计;
- PowerMock使用自定义的类加载器来加载类,可能导致系统类加载器认为有类型转化问题;需要加上@PowerMockIgnore({"javax.crypto.*"})注解,来告诉PowerMock这个包不要用PowerMock的类加载器加载,需要采用系统类加载器来加载。
- ……
对于这些问题,可以根据提示信息查阅相关资料解决,这里就不再累述了。
11.2.捕获参数值已变更问题
在编写单元测试用例时,通常采用ArgumentCaptor进行参数捕获,然后对参数对象值进行验证。如果参数对象值没有变更,这个步骤就没有任何问题。但是,如果参数对象值在后续流程中发生变更,就会导致验证参数值失败。
原始代码:
public < T> void readData(RecordReader recordReader, int batchSize, Function< Record, T> dataParser, Predicate< List<T>> dataStorage) { try { // 依次读取数据 Record record; boolean isContinue = true; List< T> dataList = new ArrayList<>(batchSize); while (Objects.nonNull(record = recordReader.read()) && isContinue) { // 解析添加数据 T data = dataParser.apply(record); if (Objects.nonNull(data)) { dataList.add(data); } // 批量存储数据 if (dataList.size() == batchSize) { isContinue = dataStorage.test(dataList); dataList.clear(); } } // 存储剩余数据 if (CollectionUtils.isNotEmpty(dataList)) { dataStorage.test(dataList); dataList.clear(); } } catch (IOException e) { String message = READ_DATA_EXCEPTION; log.warn(message, e); throw new ExampleException(message, e); } }
测试用例:
@Test public void testReadData() throws Exception { // 模拟依赖方法 // 模拟依赖方法: recordReader.read Record record0 = Mockito.mock(Record.class); Record record1 = Mockito.mock(Record.class); Record record2 = Mockito.mock(Record.class); TunnelRecordReader recordReader = Mockito.mock(TunnelRecordReader.class); Mockito.doReturn(record0, record1, record2, null).when(recordReader).read(); // 模拟依赖方法: dataParser.apply Object object0 = new Object(); Object object1 = new Object(); Object object2 = new Object(); Function< Record, Object> dataParser = Mockito.mock(Function.class); Mockito.doReturn(object0).when(dataParser).apply(record0); Mockito.doReturn(object1).when(dataParser).apply(record1); Mockito.doReturn(object2).when(dataParser).apply(record2); // 模拟依赖方法: dataStorage.test Predicate< List< Object>> dataStorage = Mockito.mock(Predicate.class); Mockito.doReturn(true).when(dataStorage).test(Mockito.anyList()); // 调用测试方法 odpsService.readData(recordReader, 2, dataParser, dataStorage); // 验证依赖方法 // 模拟依赖方法: recordReader.read Mockito.verify(recordReader, Mockito.times(4)).read(); // 模拟依赖方法: dataParser.apply Mockito.verify(dataParser, Mockito.times(3)).apply(Mockito.any(Record.class)); // 验证依赖方法: dataStorage.test ArgumentCaptor< List< Object>> recordListCaptor = ArgumentCaptor.forClass(List.class); Mockito.verify(dataStorage, Mockito.times(2)).test(recordListCaptor.capture()); Assert.assertEquals("数据列表不一致", Arrays.asList(Arrays.asList(object0, object1), Arrays.asList(object2)), recordListCaptor.getAllValues()); }
问题现象:
执行单元测试用例失败,抛出以下异常信息:
java.lang.AssertionError: 数据列表不一致 expected:<[[java.lang.Object@1e3469df, java.lang.Object@79499fa], [java.lang.Object@48531d5]]> but was:<[[], []]>
问题原因:
由于参数dataList在调用dataStorage.test方法后,都被主动调用dataList.clear方法进行清空。由于ArgumentCaptor捕获的是对象引用,所以最后捕获到了同一个空列表。
解决方案:
可以在模拟依赖方法dataStorage.test时,保存传入参数的当前值进行验证。代码如下:
11.3.模拟Lombok的log对象问题
Lombok的@Slf4j注解,广泛地应用于Java项目中。在某些代码分支里,可能只有log记录日志的操作,为了验证这个分支逻辑被正确执行,需要在单元测试用例中对log记录日志的操作进行验证。
原始方法:
@Slf4j @Service public class ExampleService { public void recordLog(int code) { if (code == 1) { log.info("执行分支1"); return; } if (code == 2) { log.info("执行分支2"); return; } log.info("执行默认分支"); } ... }
测试用例:
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class ExampleServiceTest { @Mock private Logger log; @InjectMocks private ExampleService exampleService; @Test public void testRecordLog1() { exampleService.recordLog(1); Mockito.verify(log).info("执行分支1"); } }
问题现象:
执行单元测试用例失败,抛出以下异常信息:
Wanted but not invoked: logger.info("执行分支1");
原因分析:
经过调式跟踪,发现ExampleService中的log对象并没有被注入。通过编译发现,Lombok的@Slf4j注解在ExampleService类中生成了一个静态常量log,而@InjectMocks注解并不支持静态常量的注入。
解决方案:
采用作者实现的FieldHelper.setStaticFinalField方法,可以实现对静态常量的注入模拟对象。
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class ExampleServiceTest { @Mock private Logger log; @InjectMocks private ExampleService exampleService; @Before public void beforeTest() throws Exception { FieldHelper.setStaticFinalField(ExampleService.class, "log", log); } @Test public void testRecordLog1() { exampleService.recordLog(1); Mockito.verify(log).info("执行分支1"); } }
11.4.兼容Pandora等容器问题
阿里巴巴的很多中间件,都是基于Pandora容器的,在编写单元测试用例时,可能会遇到一些坑。
原始方法:
@Slf4j public class MetaqMessageSender { @Autowired private MetaProducer metaProducer; public String sendMetaqMessage(String topicName, String tagName, String messageKey, String messageBody) { try { // 组装消息内容 Message message = new Message(); message.setTopic(topicName); message.setTags(tagName); message.setKeys(messageKey); message.setBody(messageBody.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); // 发送消息请求 SendResult sendResult = metaProducer.send(message); if (sendResult.getSendStatus() != SendStatus.SEND_OK) { String msg = String.format("发送标签(%s)消息(%s)状态错误(%s)", tagName, messageKey, sendResult.getSendStatus()); log.warn(msg); throw new ReconsException(msg); } log.info(String.format("发送标签(%s)消息(%s)状态成功:%s", tagName, messageKey, sendResult.getMsgId())); // 返回消息标识 return sendResult.getMsgId(); } catch (MQClientException | RemotingException | MQBrokerException | InterruptedException e) { // 记录消息异常 Thread.currentThread().interrupt(); String message = String.format("发送标签(%s)消息(%s)状态异常:%s", tagName, messageKey, e.getMessage()); log.warn(message, e); throw new ReconsException(message, e); } } }
测试用例:
@RunWith(PowerMockRunner.class) public class MetaqMessageSenderTest { @Mock private MetaProducer metaProducer; @InjectMocks private MetaqMessageSender metaqMessageSender; @Test public void testSendMetaqMessage() throws Exception { // 模拟依赖方法 SendResult sendResult = new SendResult(); sendResult.setMsgId("msgId"); sendResult.setSendStatus(SendStatus.SEND_OK); Mockito.doReturn(sendResult).when(metaProducer).send(Mockito.any(Message.class)); // 调用测试方法 String topicName = "topicName"; String tagName = "tagName"; String messageKey = "messageKey"; String messageBody = "messageBody"; String messageId = metaqMessageSender.sendMetaqMessage(topicName, tagName, messageKey, messageBody); Assert.assertEquals("messageId不一致", sendResult.getMsgId(), messageId); // 验证依赖方法 ArgumentCaptor< Message> messageCaptor = ArgumentCaptor.forClass(Message.class); Mockito.verify(metaProducer).send(messageCaptor.capture()); Message message = messageCaptor.getValue(); Assert.assertEquals("topicName不一致", topicName, message.getTopic()); Assert.assertEquals("tagName不一致", tagName, message.getTags()); Assert.assertEquals("messageKey不一致", messageKey, message.getKeys()); Assert.assertEquals("messageBody不一致", messageBody, new String(message.getBody())); } }
问题现象:
执行单元测试用例失败,抛出以下异常信息:
java.lang.RuntimeException: com.alibaba.rocketmq.client.producer.SendResult was loaded by org.powermock.core.classloader.javassist.JavassistMockClassLoader@5d43661b, it should be loaded by Pandora Container. Can not load this fake sdk class.
原因分析:
基于Pandora容器的中间件,需要使用Pandora容器加载。在上面测试用例中,使用了PowerMock容器加载,从而导致抛出类加载异常。
解决方案:
首先,把PowerMockRunner替换为PandoraBootRunner。其次,为了使@Mock、@InjectMocks等Mockito注解生效,需要调用MockitoAnnotations.initMocks(this)方法进行初始化。
@RunWith(PandoraBootRunner.class) public class MetaqMessageSenderTest { ... @Before public void beforeTest() { MockitoAnnotations.initMocks(this); } ... }
12.消除类型转换警告
在编写测试用例时,特别是泛型类型转换时,很容易产生类型转换警告。常见类型转换警告如下:
作为一个有代码洁癖的轻微强迫症程序员,是绝对不容许这些类型转换警告产生的。于是,总结了以下方法来解决这些类型转换警告。
12.1.利用注解初始化
Mockito提供@Mock注解来模拟类实例,提供@Captor注解来初始化参数捕获器。由于这些注解实例是通过测试框架进行初始化的,所以不会产生类型转换警告。
问题代码:
建议代码:
12.2.利用临时类或接口
我们无法获取泛型类或接口的class实例,但是很容易获取具体类的class实例。这个解决方案的思路是——先定义继承泛型类的具体子类,然后mock、spy、forClass以及any出这个具体子类的实例,然后把具体子类实例转换为父类泛型实例。
问题代码:
建议代码:
12.3.利用CastUtils.cast方法
SpringData包中提供一个CastUtils.cast方法,可以用于类型的强制转换。这个解决方案的思路是——利用CastUtils.cast方法屏蔽类型转换警告。
问题代码:
建议代码:
这个解决方案,不需要定义注解,也不需要定义临时类或接口,能够让测试用例代码更为精简,所以作者重点推荐。如果不愿意引入SpringData包,也可以自己参考实现该方法,只是该方法会产生类型转换警告。
注意:CastUtils.cast方法本质是——先转换为Object类型,再强制转换对应类型,本身不会对类型进行校验。所以,CastUtils.cast方法好用,但是不要乱用,否则就是大坑(只有执行时才能发现问题)。
12.4.利用类型自动转换
在Mockito中,提供形式如下的方法——泛型类型只跟返回值有关,而跟输入参数无关。这样的方法,可以根据调用方法的参数类型自动转换,而无需手动强制类型转换。如果手动强制类型转换,反而会产生类型转换警告。
问题代码:
建议代码:
其实,SpringData的CastUtils.cast方法之所以这么强悍,也是采用了类型自动转化方法。
12.5.利用doReturn-when语句代替when-thenReturn语句
Mockito的when-thenReturn语句需要对返回类型强制校验,而doReturn-when语句不会对返回类型强制校验。利用这个特性,可以利用doReturn-when语句代替when-thenReturn语句解决类型转换警告。
问题代码:
建议代码:
12.6.利用instanceof关键字
JDK提供的Method.invoke方法返回的是Object类型,转化为具体类型时需要强制转换,会产生类型转换警告。而PowerMock提供的Whitebox.invokeMethod方法返回类型可以自动转化,不会产生类型转换警告。
问题代码:
建议代码:
12.7.利用instanceof关键字
在具体类型强制转换时,建议利用instanceof关键字先判断类型,否则会产生类型转换警告。
JSONArray jsonArray = (JSONArray)object; ...
建议代码:
if (object instanceof JSONArray) { JSONArray jsonArray = (JSONArray)object; ... }
12.8.利用Class.cast方法
在泛型类型强制转换时,会产生类型转换警告。可以采用泛型类的cast方法转换,从而避免产生类型转换警告。
问题代码:
建议代码:
12.9.避免不必要的类型转换
有时候,没有必要进行类型转换,就尽量避免类型转换。比如:把Object类型转换为具体类型,但又把具体类型当Object类型使用,就没有必要进行类型转换。像这种情况,可以合并表达式或定义基类变量,从而避免不必要的类型转化。
问题代码:
建议代码: